JP2016136434A

JP2016136434A - エネルギーシステム

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Publication number: JP2016136434A
Application number: JP2016080974A
Authority: JP
Inventors: 貢名古屋; Mitsugi Nagoya; 利秀辻; Toshihide Tsuji
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-04-14
Filing date: 2016-04-14
Publication date: 2016-07-28

Abstract

【課題】再生可能エネルギーにより発電した電気を送電ネットワークから託送して電解式水素製造装置により水素を製造するエネルギーシステムにおいて、利用者にたいしてエネルギーの由来を明確にして、インフラとして安全で、便利な装置にする。【解決手段】前記エネルギーシステムに、水素を製造する電気の由来管理、再生可能エネルギーの出力変動をバッファシステムで管理、設備の維持管理、水素の先物販売管理、ユニバーサルサービス管理及びアンモニア電解合成装置によるアンモニア製造の装置及び透過型のルータとスイッチによるサイバー攻撃に備えた管理サーバを備える。【選択図】図１

Description

本発明はエネルギーシステムに関し、特に、再生可能エネルギーを利用したエネルギーシステムと付随するサービス装置に関する。

再生可能エネルギーにより発電し、発電された電気を近傍の電力会社の送電ネットワークから託送する複数の発電装置と、
前記送電ネットワークに接続され、前記発電装置から託送された電気を受け取って、受け取った電気により水素、又は水素及び酸素を製造する電解式水素製造装置と、
前記発電装置を管理する事業者に与える対価を管理する課金サーバをさらに備え、
前記課金サーバは、前記電解式水素製造装置により製造された水素又は酸素を利用者に譲渡することにより得られる対価を管理する水素売価管理部と、前記送電ネットワークによる託送に要する費用を管理する託送費用管理部とを備え、
前記送電ネットワークの送電状況を管理する管理サーバをさらに備え、
前記管理サーバは、
前記送電ネットワーク全体の信頼性が確保される範囲内で、前記発電装置から託送する電気の授受時間を調整する調整部を備えるエネルギーシステムであって、
該エネルギーシステムの運用を監視する監視サーバをさらに備え、
前記監視サーバは、
通信ネットワークを介して前記発電装置から前記発電装置の状態情報を取得する発電状態取得部と、
通信ネットワークを介して前記電解式水素製造装置から水素又は酸素の製造情報を取得する製造情報取得部と、
前記発電装置の状態情報及び前記電解式水素製造装置の製造情報を分析して、前記発電装置及び前記電解式水素製造装置の運転制御の内容を決定する分析部と、
前記通信ネットワークを介して前記発電装置又は前記電解式水素製造装置に前記分析部による分析情報又は運転制御情報を送信する送信部と、を備えるエネルギーシステムが特許第５３２７５８５号にて知られている。

しかし、譲渡される水素利用者にとっては、対価の支払いにあたり、当該水素、又は水素及び酸素の製造に使用した電気エネルギーの情報が無く、対価の妥当性をそのエネルギー情報から検討することができなかった。

水素は２次エネルギーであり安定的に供給されることが重要であるが、利用者におけるエネルギーの予約確保と譲渡者における予約販売と電解式水素製造装置による水素の製造を関連づけるシステムが無く、利用者への安定的な供給の確保ができなかった。

前記エネルギーシステムにおいては、アンモニア燃料電池を利用した装置を使用する、アンモニア利用者及び装置には対応することができなかった。

上記エネルギーシステムにおける再生可能エネルギーの発電出力は、たとえば風力や波力、太陽光など、気象変化を反映した出力変動を示すが、さらにその変動が重畳することがあり、前記エネルギーシステムにおいて、その変動上限が上記電解式水素製造装置の入力限界を超える場合には、発電側で出力を減じるか発電を止めざるを得ない。つまり捨電せざるを得ない場合があった。

上記エネルギーシステムは重要なインフラであり、サイバー攻撃に備えることが必要であった。

上記エネルギーシステムの上記電解式水素製造装置は、危険性の高い水素を扱うことと、不特定の利用者が扱うことから機器の高い安全性の確保が必要であった。

上記エネルギーシステムの利用者の水素燃料電池車は全国のユーザが使用し、使用する場所の環境はさまざまである。例えば地方の小さな集落の場合においては、電解式水素製造装置及びディスペンサ装置には、水素装置に関する技術サービスやユニバーサルサービスが求められていた。

特許第５３２７５８５号

前記エネルギーシステムにおいて、電解式水素製造装置で製造された水素又は水素及び酸素の譲渡をうける水素利用者にとっては、対価の支払いにあたり、当該水素、又は水素及び酸素の製造に使用した電気エネルギーが、どのようなエネルギーに由来する電気なのか、という情報が無く、対価の妥当性をそのエネルギー情報から検討することができないという課題があった。

前記エネルギーシステムにおいて、水素は２次エネルギーとされることもあり、安定した供給・譲渡が行われることが望ましいが、利用者におけるエネルギーの予約確保と譲渡者における予約販売と電解式水素製造装置による水素の製造管理を関連づけることができないという課題があった。

前記エネルギーシステムにおいて、アンモニア燃料電池を利用した装置を使用する、アンモニア利用者及び装置には対応することができないという課題があった。

前記エネルギーシステムにおける再生可能エネルギーに発電出力は、たとえば風力や波力、太陽光など、気象変化を反映した出力変動を示すが、さらにその変動が重畳することもあり、前記エネルギーシステムにおいて、その変動上限が上記電解式水素製造装置の入力限界を超える場合には、発電側で出力を減じるか発電を止めざるを得ない。つまり捨電せざるを得ないという課題があった。

前記エネルギーシステムは重要なインフラであり、サイバー攻撃への対応という課題があった。

前記エネルギーシステムの上記電解式水素製造装置は、危険性の高い水素を扱うことと、不特定の利用者が扱うことから安全性の確保の課題があった。

前記エネルギーシステムの利用者の水素燃料電池車は全国のユーザが使用し、使用する場所の環境はさまざまである。例えば地方の小さな集落の場合においては、電解式水素製造装置及びディスペンサ装置には、提供する技術サービスは使用設置場所によってサービス内容や金額に差が出るという課題があった。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、前記従来の再生可能エネルギーシステムにおいて、再生可能エネルギーをさらに効率よく利用する技術及びエネルギーシステムの利用者及び利用者装置にとって、便利で、支払い対価に納得がいき、安全で、全国どの場所であっても公平に利用できる技術の提供にある。

本発明のある態様は、エネルギーシステム並びにエネルギーシステムにさらに備えるシステム、装置及びサーバに関する。このエネルギーシステムは、再生可能エネルギーにより発電し、発電された電気を近傍の電力会社の送電ネットワークから託送する複数の発電装置と、前記送電ネットワークに接続され、前記発電装置から託送された電気を受け取って、受け取った電気により水素、又は水素及び酸素を製造する電解式水素製造装置と、前記発電装置を管理する事業者に与える対価を管理する課金サーバをさらに備え、前記課金サーバは、前記電解式水素製造装置により製造された水素又は酸素を利用者に譲渡することにより得られる対価を管理する水素売価管理部と、前記送電ネットワークによる託送に要する費用を管理する託送費用管理部と、を備え、前記送電ネットワークの送電状況を管理する管理サーバをさらに備え、前記管理サーバは、前記送電ネットワーク全体の信頼性が確保される範囲内で、前記発電装置から託送する電気の授受時間を調整する調整部を備えるエネルギーシステムであって、該エネルギーシステムの運用を監視する監視サーバをさらに備え、前記監視サーバは、通信ネットワークを介して前記発電装置から前記発電装置の状態情報を取得する発電状態取得部と、通信ネットワークを介して前記電解式水素製造装置から水素又は酸素の製造情報を取得する製造情報取得部と、前記発電装置の状態情報及び前記電解式水素製造装置の製造情報を分析して、前記発電装置及び前記電解式水素製造装置の運転制御の内容を決定する分析部と、前記通信ネットワークを介して前記発電装置又は前記電解式水素製造装置に前記分析部による分析情報又は運転制御情報を送信する送信部と、を備えるエネルギーシステムに、さらに、
エネルギー由来監視サーバ、電気を一時的に貯留する電気バッファ装置及びバッファ運用サーバを備え、前記エネルギー由来監視サーバは、通信ネットワークを介して、前記課金サーバから前記複数の発電装置から前記電解式水素製造装置への種別再生可能エネルギーの託送電力内訳情報を受け取り、さらに利用者に譲渡した水素又は水素及び酸素の質量とその由来の電力内訳情報を受け取る由来受信部を備え、受け取った電力内訳情報を分析することで、前記電解式水素製造装置が製造した水素又は水素及び酸素、及び利用者に譲渡した水素又は水素及び酸素について、個別の発電装置ごとの発電装置別由来質量、発電装置の存する地域ごとの地域別由来質量及び再生可能エネルギーの種類別の種類別質量の製造と譲渡の履歴を分析集計した由来分析情報を作成してロギングする由来分析部を備えるとともに、前記由来分析情報を前記課金サーバに送る由来送信部と、を備え、前記電気バッファ装置は、前記発電装置とその発電電気を託送する送電ネットワークと前記電解式水素製造装置の間に設置され、前記バッファ運用サーバは、前記発電装置から送電ネットワークを経由して電解式水素製造装置に託送される電気の一部又は全部に対して、前記管理サーバからの託送電気情報、前記監視サーバからの前記発電装置及び前記電解式水素製造装置の運転制御情報及び再生可能エネルギーにより発電された電気が電解式水素製造装置の製造能力を超えるときにバッファリングして捨電を抑え、不足しているときはバッファリングされた電気を用いることで水素又は水素及び酸素の製造の効率を高めるように、前記電気バッファ装置の電気の授受時間と量とを決定するバッファリング分析部と、該決定内容情報を前記管理サーバ及び前記監視サーバに送信する、バッファ内容送信部と、を、備えることを特徴とする。

エネルギーシステムは、前記電解式水素製造装置にて製造する水素又は水素及び酸素を、由来エネルギー比率に従った所定の単価又は販売時の時価であらかじめ販売し、将来の所定の日時に現物を引き渡す管理を行う、通信ネットワークに接続され、前記課金サーバ及び前記エネルギー由来監視サーバと通信する先物販売管理サーバをさらに備えてもよい。

エネルギーシステムは、利用者に譲渡される水素又は水素及び酸素を製造するとき前記電解式水素製造装置に託送された電気が、再生可能エネルギーの種類別発電割合がわかること、特定された発電装置によるものであること又は特定された地域の発電装置によるものであることを、前記エネルギー由来監視サーバからの情報から、監査可能であることによるエネルギー由来認証をおこない認証情報を前記課金サーバに出力する由来認証サーバをさらに備えてもよい。

前記電気バッファ装置は、前記発電装置の出力側に備える出力側の電気バッファ装置であってもよい。

前記電気バッファ装置は、前記発電装置又は前記電解式水素製造装置と送電ネットワークを経由して接続して設置されるネットワーク側の電気バッファ装置であってもよい。

前記電気バッファ装置は、電解式水素製造装置の入力側に設置される入力側の電気バッファ装置であってもよい。

前記電気バッファ装置は蓄電池装置、コンデンサ装置、フライホイール装置、揚水発電施設及び仮想バッファとしての一般電気事業者から選ばれた１又は複数の組み合わせからなり、前記仮想バッファは一般電気事業者に再生可能エネルギー由来の電気を一般電気として渡し、前記渡した電気量の分は一般電気を受け取るときに再生可能エネルギー由来の電気とすることにより電気の授受時間と量とを決定して制御することで管理する仮想バッファであってもよい。

前記エネルギーシステムは、前記電解式水素製造装置は、アンモニア電解合成装置であり、前記水素はアンモニアであるアンモニア製造のエネルギーシステムであってもよい。

前記エネルギーシステムは、前記電解式水素製造装置及びさらに前記電解式水素製造装置の構成部である電解水素製造部、水素貯蔵タンク部及び水素譲渡用ディスペンサ装置部の設備属性情報、設備稼働情報、水素製造量情報、事故故障情報、設備劣化情報、水素センサ濃度情報、異常温度情報、モニター画像情報及び感震情報を取得してロギングするとともに、保全及び異常情報を作成して管理事務所の端末に送信する維持管理情報部と、前記電解水素製造部、前記水素貯蔵タンク部及び前記水素譲渡用ディスペンサ装置部の設備償却費用、運転費用及び維持管理費用情報を前記課金サーバに送信する装置費用管理部と、を備える電解水素設備維持管理サーバを、さらに備えてもよい。

前記エネルギーシステムは、水素又は水素及び酸素の譲渡費用が、前記電解式水素製造装置の前記水素譲渡用ディスペンサ装置部が設置されているロケーション、設置時期、規模、利用者数によって、当該利用者の一部が不利にならないように、前記課金サーバから前記電解水素設備維持管理サーバからの管理費用情報を送受信部にて受信して分析し、エネルギーシステムを構成する設備機器の経費負担を統合して管理することにより、ディスペンサ装置部ごとに経費管理を行い採算ディスペンサ装置部から不採算ディスペンサ装置部に金額補填する調整管理を行うことにより又は利用者にユニバーサルサービス料として水素又は水素及び酸素の譲渡料金に上乗せして上乗せ金額を交付金として不採算ディスペンサ部に配布する管理を行うことにより、各ディスペンサ装置部での水素譲渡単価費用の平準設定を行い、平準化管理情報としてロギングする平準化分析設定部を備えるとともに、課金サーバに前記平準化管理情報を前記課金サーバに送信する前記送受信部を備える、ユニバーサルサービス管理サーバを、さらに備えてもよい。

前記エネルギーシステムは、前記電解式水素製造装置には、さらに、
前記通信ネットワークに接続された、利用者携帯端末の無線基地局、利用者の水素又は酸素の購入手続きの入出力端末、及び利用者の水素燃料電池車又は水素発電装置における維持管理情報の入出力端末、をさらに備えるとともに、
前記利用者情報管理サーバは、
前記課金サーバからの、電解式水素製造装置の水素譲渡用ディスペンサ装置部から譲渡するエネルギー由来がわかる水素又は水素及び酸素の在庫情報を、並びに、
前記無線基地局又は前記入出力端末経由で、
利用者の、エネルギー由来を含む水素又は酸素の購入と手続きの情報、燃料電池車の属性情報、稼働情報、維持管理情報、水素系統保全情報、燃料電池保全情報及び異常故障情報を、
収集し、ロギングし、分析するとともに、
前記利用者携帯端末又は利用者の水素燃料電池車の情報端末に、エネルギー由来を含む水素又は酸素の購入結果の情報と、
又はナビゲーションのロケーション部からの入力情報により移動中の利用者に、近傍の前記水素譲渡用ディスペンサ装置部を有する水素ステーションの設置場所と走行ルート及び、そのディスペンサによる水素供給可能量の情報と、を出力し、
前記利用者の、燃料電池車の属性情報、稼働情報、維持管理情報、水素系統保全情報、燃料電池保全情報及び異常故障情報を前記水素燃料電池車のディーラーに出力し、前記ディーラーからの保全情報を利用者又は前記入出力端末にフィードバックすることを特徴とする、
前記入出力端末と、前記利用者情報管理サーバを、さらに備えても良い。

前記課金サーバ、管理サーバ、監視サーバ、エネルギー由来監視サーバ、バッファ運用サーバ、先物販売管理サーバ、由来認証サーバ、電解水素設備維持管理サーバ、ユニバーサルサービス管理サーバ又は利用者情報管理サーバは、さらに、セキュリティー性向上のため透過型ルーター又は透過型スイッチを介して通信を行うことにしてもよい。

前記課金サーバ、管理サーバ、監視サーバ、エネルギー由来監視サーバ、バッファ運用サーバ、先物販売管理サーバ、由来認証サーバ、電解水素設備維持管理サーバ、ユニバーサルサービス管理サーバ又は利用者情報管理サーバは、さらに、常に出入力に関して監視及び制御が可能で、さらに監視制御状況の内容が、センター、利用者、行政に報告できるサーバであってもよい。

前記電解式水素製造装置の設置場所に、さらに、電解式水素製造装置への供給水を貯蔵する水槽水からの飲料水給水栓、水素燃料電池による発電装置又は畜電池による電源を用いた通信装置、モニターカメラ、照明装置及び非常電源コンセント装置を備える防災拠点設備を備えてもよい。

再生可能エネルギーにより発電し、発電された電気を近傍の電力会社の送電ネットワークから託送する複数の発電装置と、前記送電ネットワークに接続され、前記発電装置から託送された電気を受け取って、受け取った電気により水素、又は水素及び酸素を製造する電解式水素製造装置と、前記発電装置を管理する事業者に与える対価を管理する課金サーバをさらに備え、前記課金サーバは、前記電解式水素製造装置により製造された水素又は酸素を利用者に譲渡することにより得られる対価を管理する水素売価管理部と、前記送電ネットワークによる託送に要する費用を管理する託送費用管理部と、を備え、前記送電ネットワークの送電状況を管理する管理サーバをさらに備え、前記管理サーバは、前記送電ネットワーク全体の信頼性が確保される範囲内で、前記発電装置から託送する電気の授受時間を調整する調整部を備えるエネルギーシステムであって、該エネルギーシステムの運用を監視する監視サーバをさらに備え、前記監視サーバは、通信ネットワークを介して前記発電装置から前記発電装置の状態情報を取得する発電状態取得部と、通信ネットワークを介して前記電解式水素製造装置から水素又は酸素の製造情報を取得する製造情報取得部と、前記発電装置の状態情報及び前記電解式水素製造装置の製造情報を分析して、前記発電装置及び前記電解式水素製造装置の運転制御情報の内容を決定する分析部と、
前記通信ネットワークを介して前記発電装置又は前記電解式水素製造装置に前記分析部による分析情報又は運転制御情報を送信する送信部と、を備えるエネルギーシステムにおいて、
さらに備えてもよいエネルギー由来監視サーバ及びバッファシステムであって、前記エネルギー由来監視サーバは、通信ネットワークを介して、前記課金サーバから前記複数の発電装置から前記電解式水素製造装置への種別再生可能エネルギーの託送電力内訳情報を受け取り、さらに利用者に譲渡した水素又は水素及び酸素の質量とその由来の電力内訳情報を受け取る由来受信部を備え、受け取った電力内訳情報を分析することで、前記電解式水素製造装置が製造した水素又は水素及び酸素、及び利用者に譲渡した水素又は水素及び酸素について、個別の発電装置ごとの発電装置別由来質量、発電装置の存する地域ごとの地域別由来質量及び再生可能エネルギーの種類別の種類別質量の製造と譲渡の履歴を分析集計した由来分析情報を作成してロギングする由来分析部を備えるとともに、前記由来分析情報を前記課金サーバに送る由来送信部と、を備えてよく、前記バッファシステムは、前記発電装置とその発電電気を託送する送電ネットワークと前記電解式水素製造装置の間に設置される電気を一時的に貯留する電気バッファ装置を備え、さらに、前記発電装置から送電ネットワークを経由して電解式水素製造装置に託送される電気の一部又は全部に対して、前記管理サーバからの託送電気情報により、再生可能エネルギーにより発電された電気が電解式水素製造装置の製造能力を超えるときにバッファリングして捨電を抑え、不足しているときはバッファリングされた電気を用いることで水素又は水素及び酸素の製造の効率を高めるように、前記電気バッファ装置の電気の授受時間と量とを決定して決定制御内容情報を前記管理サーバに送信してもよい。

前記エネルギー由来監視サーバ及びバッファシステムに、さらに備えてもよい先物販売管理サーバであって、電解式水素製造装置にて製造する水素又は水素及び酸素を、由来エネルギー比率に従った所定の単価又は販売時の時価であらかじめ販売し、将来の所定の日時に現物を引き渡す管理を行うことを特徴とする、通信ネットワークに接続され、前記課金サーバ及び前記エネルギー由来監視サーバと通信してもよい。

前記エネルギー由来監視サーバ及びバッファシステムに、さらに備えてもよい由来認証サーバであって、利用者に譲渡される水素又は水素及び酸素を製造するとき前記電解式水素製造装置に託送された電気が、再生可能エネルギーの種類別発電割合がわかること、特定された発電装置由来によるものであること又は特定された地域の発電装置によるものであることを、エネルギー由来監視サーバからの情報から、監査可能であることによるエネルギー由来認証をおこない認証情報を出力してもよい。

前記エネルギーシステムにさらに備えてもよいバッファシステムの電気バッファ装置は、前記発電装置の出力側に備える出力側の電気バッファ装置であってもよい。

前記エネルギーシステムにさらに備えてもよいバッファシステムの電気バッファ装置は、前記発電装置又は前記電解式水素製造装置と送電ネットワークを経由して接続して設置されるネットワーク側の電気バッファ装置であってもよい。

前記エネルギーシステムにさらに備えてもよいバッファシステムの電気バッファ装置は、電解式水素製造装置の入力側に設置される入力側の電気バッファ装置であってもよい。

前記エネルギーシステムにさらに備えてもよいバッファシステムの電気バッファ装置は蓄電池装置、コンデンサ装置、フライホイール装置、揚水発電施設及び仮想バッファとしての一般電気事業者から選ばれた１又は複数の組み合わせであってよく、前記仮想バッファは一般電気事業者に再生可能エネルギー由来の電気を一般電気として渡し、前記渡した電気量の分は一般電気を受け取るときに再生可能エネルギー由来の電気とすることにより電気の授受時間と量とを決定して制御することで管理する仮想バッファであってもよい。

前記エネルギー由来監視サーバ及びバッファシステムに、さらに備えてもよい電解水素設備維持管理サーバであって、前記電解式水素製造装置及びさらに前記電解式水素製造装置の電解水素製造部、水素貯蔵タンク部及び水素譲渡用ディスペンサ装置部の設備属性情報、設備稼働情報、水素製造量情報、事故故障情報、設備劣化情報、水素センサ濃度情報、異常温度情報、モニター画像情報及び感震情報を取得してロギングするとともに、保全及び異常情報を作成して管理事務所の端末に送信する維持管理情報部と、前記電解水素製造部、前記水素貯蔵タンク部及び前記水素譲渡用ディスペンサ装置部の装置ごとの設備償却費用、運転費用及び維持管理費用情報を前記課金サーバに送信する装置費用管理部と、を備えてもよい。

前記電解水素設備維持管理サーバに、さらに備えてもよいユニバサルサービス管理サーバであって、
さらに、水素又は水素及び酸素の譲渡費用が、前記電解式水素製造装置の前記水素譲渡用ディスペンサ装置部が設置されているロケーション、設置時期、規模、利用者数によって、当該利用者の一部が不利にならないように、前記課金サーバから前記電解水素設備維持管理サーバからの管理費用情報を送受信部にて受信して分析し、エネルギーシステムを構成する設備機器の経費負担を統合して管理することにより、ディスペンサ装置部ごとに経費管理を行い採算ディスペンサ装置部から不採算ディスペンサ装置部に金額補填する調整管理を行うことにより又は利用者にユニバーサルサービス料として水素又は水素及び酸素の譲渡料金に上乗せして上乗せ金額を交付金として不採算ディスペンサ部に配布する管理を行うことにより、各ディスペンサ装置部での水素譲渡単価費用の平準設定を行い、平準化管理情報としてロギングする平準化分析設定部を備えるとともに、課金サーバに前記平準化管理情報を前記課金サーバに送信する前記送受信部を備えてもよい。

前記電解式水素製造装置と電解水素設備維持管理サーバに、さらに備えてもよい入出力端末と利用者情報管理サーバであって、前記電解式水素製造装置には、
前記通信ネットワークに接続された、利用者携帯端末の無線基地局、利用者の水素又は酸素の購入手続きの入出力端末、及び利用者の水素燃料電池車又は水素発電装置における維持管理情報の入出力端末、をさらに備えるとともに、
前記利用者情報管理サーバは、
前記課金サーバからの、電解式水素製造装置の水素譲渡用ディスペンサ装置部から譲渡するエネルギー由来がわかる水素又は水素及び酸素の在庫情報を、並びに、
前記無線基地局又は前記入出力端末経由で、
利用者の、エネルギー由来を含む水素又は酸素の購入と手続きの情報、燃料電池車の属性情報、稼働情報、維持管理情報、水素系統保全情報、燃料電池保全情報及び異常故障情報を、
収集し、ロギングし、分析するとともに、
前記利用者携帯端末又は利用者の水素燃料電池車の情報端末に、エネルギー由来を含む水素又は酸素の購入結果の情報と、
又はナビゲーションのロケーション部からの入力情報により移動中の利用者に、近傍の前記水素譲渡用ディスペンサ装置部を有する水素ステーションの設置場所と走行ルート及び、そのディスペンサによる水素供給可能量の情報と、を出力し、
前記利用者の、燃料電池車の属性情報、稼働情報、維持管理情報、水素系統保全情報、燃料電池保全情報及び異常故障情報を前記水素燃料電池車のディーラーに出力し、前記ディーラーからの保全情報を利用者又は前記入出力端末にフィードバックしてもよい。

前記エネルギーシステムにさらに備えてもよいエネルギー由来監視サーバ、エネルギー由来認証サーバ、バッファ運用サーバ、エネルギー由来変換サーバ、先物販売管理サーバ、電解水素設備維持管理サーバ、ユニバーサルサービス管理サーバ又は利用者情報管理サーバは、さらに、セキュリティー性向上のため透過型ルーター又は透過型スイッチを介して通信を行ってもよい。

前記エネルギーシステムにさらに備えてもよいエネルギー由来監視サーバ、エネルギー由来認証サーバ、バッファ運用サーバ、エネルギー由来変換サーバ、先物販売管理サーバ、電解水素設備維持管理サーバ、ユニバーサルサービス管理サーバ又は利用者情報管理サーバは、さらに、常に出入力に関して監視及び制御が可能で、さらに監視制御状況の内容が、センター、利用者、行政に報告できるサーバであってもよい。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、エネルギーシステムにおいて製造された水素又は水素及び酸素の譲渡をうける水素利用者にとって当該水素又は水素及び酸素の購入にあたり、製造に使用した電気エネルギーがどのようなエネルギーにて作られたものかという情報がえられ、対価の妥当性をそのエネルギー情報から検討することがでる。つまり、水素利用者に対して各種再生可能エネルギーへの投資あるいは地方への投資について検討及び選択の機会を作ることにより、従来にはなかった、水素利用者のエネルギーに対する意向や考えを反映できるエネルギーシステムの技術を提供することができる。

さらに、本発明によれば、エネルギーシステムにおいて水素は２次エネルギーであり、安定した供給・譲渡が行われることが望ましいが、利用者におけるエネルギーの予約確保と譲渡者における予約販売と電解式水素製造装置による水素の製造管理を関連づけることができ、市場価格変動によるリスクの低減効果と水素の計画的で安定した製造という効果が得られる。

さらに、本発明によれば、エネルギーシステムにおいて、アンモニア又はアンモニア及び酸素を製造することができ、アンモニア燃料電池を利用した装置を使用するアンモニア利用者及にも対応することができ、燃料電池の多様化に寄与する効果がある。

さらに、本発明によれば、エネルギーシステムにおける再生可能エネルギーの発電出力は、たとえば風力や波力、太陽光など、気象変化を反映した出力変動を示すが、さらにその変動が重畳することもあり、前記エネルギーシステムにおいて、その変動上限が上記電解式水素製造装置の入力限界を超える場合には、バッファに蓄電することで、発電側での捨電を減らすことができるという効果がある。

さらに、本発明によれば、エネルギーシステムを、サイバー攻撃に強いシステムとすることができ、重要なインフラであるエネルギーシステムを攻撃から守る効果がある。

さらに、本発明によれば、エネルギーシステムの上記電解式水素製造装置は、危険性の高い水素を扱うことと、不特定の利用者が扱うことから、比較的危険な設備であるが、装置の監視と維持管理を強化することで安全性が向上するとともに、利用者の、燃料電池車の属性情報、稼働情報、維持管理情報、水素系統保全情報、燃料電池保全情報及び異常故障情報を前記水素燃料電池車のディーラーに出力し、前記ディーラーからの保全情報を利用者又は前記入出力端末にフィードバックすることで、利用者の安全を容易に大幅に向上させることができる効果がある。

さらに、本発明によれば、エネルギーシステムの利用者の水素燃料電池車は全国のユーザが使用し、使用する場所の環境はさまざまである。例えば地方の小さな集落の場合においては、電解式水素製造装置及びディスペンサ装置には、提供する技術サービスは使用設置場所によってサービス内容や金額になるべく差が出ないようなユニバーサルサービスの提供がおこなえる効果がある。

実施の形態に係るエネルギーシステムの構成を示す図である。

図１は、本発明の実施の形態に係るエネルギーシステムの構成を示す。エネルギーシステム１０は、再生可能エネルギーにより発電し、発電された電気を近傍の電力会社の送電ネットワーク３０から託送する複数の発電装置１１〜１３と、送電ネットワーク３０に接続され、発電装置１１〜１３から託送された電気を受け取って、受け取った電気により水素を製造する電解式水素製造装置２０と、当該電解式水素製造装置２０から製造された水素を受け取って、受け取った水素を利用する水素利用者装置である利用者の水素燃料電池車８０と水素発電装置８１、エネルギーシステムを管理する管理システム４０を備えて構成されている。

複数の発電装置は、風力発電装置１１、太陽光発電装置１２、波力発電装置１３を例示しているが、他に既存ダム未利用水力、地熱、バイオマス及び中小水力を含む、再生可能エネルギーによる発電装置である。

発電装置１１〜１３は、通信ネットワークの一例であるインターネット３２に接続されており、インターネット３２を介して、管理システム４０との間でデータを送受信するようになっている。

本実施の形態のエネルギーシステム１０では、点在する再生可能エネルギーの発電装置１１〜１３により発電された電気を、送電ネットワーク３０により託送３１し、水素需要地域に電解式水素製造装置２０を設けて、送電ネットワーク３０から受け取った電気で水素を製造し、需要者に販売する。

管理システム４０は、発電装置を管理する事業者に与える対価を管理する各種サーバを有しており、課金サーバ４１は、電解式水素製造装置２０により製造された水素又は酸素を利用者に譲渡することにより得られる対価と送電ネットワーク３０による託送３１に要する費用を管理するようになっている。

管理サーバ４２は、送電ネットワーク３０全体の信頼性が確保される範囲内で、発電装置１１〜１３から託送３１をする電気の授受時間を調整する。

監視サーバ４３は、インターネット３２を介して発電装置１１〜１３からの状態情報を取得する発電状態取得部と水素の製造情報を取得する製造情報取得部を有しており、発電装置１１〜１３の状態情報及び電解式水素製造装置２０の製造情報を分析して、発電装置１１〜１３及び電解式水素製造装置２０の運転制御の内容を決定する分析部と、インターネットを介して発電装置１１〜１３又は電解式水素製造装置２０に分析情報又は運転制御情報を送信する送信部とを備えて構成されている。

本実施形態のエネルギーシステム１０には、エネルギー由来監視サーバ５０、電気を一時的に貯留する電気バッファ装置６１〜６３及びバッファ運用サーバ６０を備えて構成されている。

エネルギー由来監視サーバ５０は、インターネット３２を介して、課金サーバ４１から、複数の発電装置である風力発電装置１１、太陽光発電装置１２及び波力発電装置１３から、電解式水素製造装置２０ａ又はｎ箇所の電解式水素製造装置２０ｎへの種別再生可能エネルギーの託送電力内訳情報を受け取り、さらに利用者に譲渡した水素又は水素及び酸素の質量とその由来の電力内訳情報を受け取る由来受信部を備え、受け取った電力内訳情報を分析することで、電解式水素製造装置が製造した水素又は水素及び酸素、及び利用者に譲渡した水素又は水素及び酸素について、風力発電装置１１、太陽光発電装置１２及び波力発電装置１３ごとの発電装置別由来質量、発電装置の存する地域ごとの地域別由来質量及び再生可能エネルギーの種類別の種類別質量の製造と譲渡の履歴を分析集計した由来分析情報を作成してロギングする由来分析部を備えるとともに、由来送信部にて前記由来分析情報を課金サーバ４１に送信する。

電気バッファ装置６１〜６３は、発電装置１１〜１３とその発電電気を託送３１する送電ネットワーク３０と電解式水素製造装置２０の間に設置され、バッファ運用サーバ６０は、発電装置１１〜１３から電解式水素製造装置２０に託送３１される電気の一部又は全部に対して、管理サーバ４２からの託送電気情報、監視サーバ４３からの発電装置１１〜１３及び電解式水素製造装置２０の運転制御情報及び再生可能エネルギーにより発電された電気が電解式水素製造装置２０a及び電解式水素製造装置２０nの製造能力を超えるときにバッファリングして捨電を抑え、不足しているときはバッファリングされた電気を用いるように電気バッファ装置６１〜６３の電気の授受時間と量とを決定するバッファリング分析部と、その決定内容の情報を管理サーバ４２及び監視サーバ４３に送信するバッファ内容送信部とを備えて構成されている。なお、本エネルギーシステム１０における、電気バッファ装置６１は、発電装置１１〜１３の出力側に備える出力側の電気バッファ装置であり、電気バッファ装置６２は、発電装置又は電解式水素製造装置と送電ネットワークを経由して託送３１のかたちで接続されるネットワーク側の電気バッファ装置であり、電気バッファ装置６３は、電解式水素製造装置２０の入力側に設置される入力側の電気バッファ装置である。

前記電気バッファ装置は蓄電池装置、コンデンサ装置、フライホイール装置、揚水発電施設及び仮想バッファとしての一般電気事業者から選ばれた１又は複数の組み合わせからなり、前記仮想バッファは一般電気事業者に再生可能エネルギー由来の電気を一般電気として渡し、前記渡した電気量の分は一般電気を受け取るときに再生可能エネルギー由来の電気とすることにより電気の授受時間と量とを決定して制御することで管理する仮想のバッファ装置であり、電気の渡しと受け取りは前記課金サーバにて管理する。

本エネルギーシステム１０は、電解式水素製造装置２０にて将来において製造する水素を、由来エネルギー比率に従った所定の単価又は販売時の時価であらかじめ販売しておき、将来の所定の日時に現物を引き渡す管理を行い、通信ネットワークに接続されて課金サーバ４１及びエネルギー由来監視サーバ５０と通信して水素の先物注文に対する先物在庫管理と合わせて先物の水素製造管理情報を課金サーバ４１に出力する先物販売管理サーバ５２を備えて構成されている。

また、本エネルギーシステム１０は、利用者に譲渡される水素を製造するとき電解式水素製造装置２０に託送３１された電気が、再生可能エネルギーの種類別発電割合がわかること、特定された発電装置によるものであること又は特定された地域の発電装置によるものであることを、エネルギー由来監視サーバ５０からの情報から、監査可能であることによるエネルギー由来認証をおこない認証情報を前記課金サーバ４１に出力する由来認証サーバ５３を備えて構成されている。由来認証サーバでの監査可能についての実施態様は、本エネルギーシステム１０における所定の期間を対象として、課金サーバの課金データベースの情報にて日時が明確なイベント記録情報として、当該期間における、水素を譲渡出力したすべての水素譲渡用ディスペンサ装置２３について、そのエネルギーの由来別水素量とその譲渡先が記録され、その集計値が、当該期間における、エネルギー由来監視サーバ５０のエネルギーの由来別水素製造量の集計値と等しいこと、及びこの記録が監査可能であることをもって、譲渡水素のエネルギー由来の認証とするようになっている。

また、本エネルギーシステム１０において、図１における本発明の実施の形態は、電解式水素製造装置２０による水素を製造するエネルギーシステムの例示であるが、電解式水素製造装置に替えて窒素供給部を含むアンモニア電解合成装置にて水素及び酸素の替わりにアンモニア及び酸素を製造してもよく。電解式水素製造装置に加えてアンモニア電解合成装置を設けて水素及びアンモニアを製造する形態もある。
アンモニアのモル質量は水素より重いものの、１MPa以下で液化可能であり、水素に比べて取扱いや貯蔵が容易であるという利点がある。またアンモニア燃料電池もまた発電時には窒素と水しか出さず、クリーンな燃料電池の燃料であり、本エネルギーシステムの特徴であるクリーンなエネルギーシステムの中に共存することが出来る。

本エネルギーシステム１０は、電解式水素製造装置２０の構成部である電解水素製造部２１、水素貯蔵タンク部２２及び水素譲渡用ディスペンサ装置部２３の設備属性情報、設備稼働情報、水素製造量情報、事故故障情報、設備劣化情報、水素センサ濃度情報、異常温度情報、モニター画像情報及び感震情報を取得してロギングするとともに、保全及び異常情報を作成して管理事務所７０に送信する維持管理情報部と電解水素製造部２１、前記水素貯蔵タンク部２２及び前記水素譲渡用ディスペンサ装置部２３の装置の設備償却費用、運転費用及び維持管理費用情報を前記課金サーバに送信する装置費用管理部と、を備えた電解水素設備維持管理サーバ５４を備えて構成されている。

本エネルギーシステム１０は、水素又は水素及び酸素の譲渡費用が、前記電解式水素製造装置２０の前記水素譲渡用ディスペンサ装置部２３が設置されているロケーション、設置時期、規模、利用者数によって、当該利用者の一部が不利にならないように、課金サーバ４１から電解水素設備維持管理サーバ５４からの管理費用情報を送受信部にて受信して分析し、エネルギーシステムを構成する設備機器の経費負担を統合して管理することにより、ディスペンサ装置部２３ごとに経費管理を行い採算ディスペンサ装置部から不採算ディスペンサ装置部に金額補填する調整管理を行うことにより又は利用者にユニバーサルサービス料として水素又は水素及び酸素の譲渡料金に上乗せして上乗せ金額を交付金として不採算ディスペンサ部に配布する管理を行うことにより、各ディスペンサ装置部での水素譲渡単価費用の平準設定を行い、平準化管理情報としてロギングする平準化分析設定部を備えるとともに、前記平準化管理情報を課金サーバ４１に送信する前記送受信部を備える、ユニバーサルサービス管理サーバ５５を備えて構成されている。

本エネルギーシステム１０においては、電解式水素製造装置２０には、インターネット３２に接続された、利用者携帯端末８１の無線基地局２６、利用者の水素又は酸素の購入手続きの入出力端末と水素燃料電池車８０における維持管理情報及び水素発電装置８２の装置維持管理情報の入出力端末２７を備え、課金サーバ４１からの、電解式水素製造装置２０又は水素譲渡用ディスペンサ装置部２３から譲渡する水素のエネルギー由来水素在庫情報並びに水素譲渡用ディスペンサ装置部２３の位置情報と、
無線基地局２６又は入出力端末２７経由で利用者の、エネルギー由来を含む水素又は酸素の購入と手続きの情報、水素燃料電池車８０の属性情報、稼働情報、維持管理情報、水素系統保全情報、燃料電池保全情報及び異常故障情報を、収集し、分析し、ロギングするとともに、利用者携帯端末８１又は水素燃料電池車８０の情報端末に、ナビゲーションのロケーション部からの情報により、移動中の利用者に近傍の電解式水素製造装置２０ｎ及び水素譲渡用ディスペンサ装置２３を有するいわゆる水素ステーションの設置場所と、走行ルート及び、そのディスペンサによる水素供給可能量の情報と、を出力表示し、利用者の、燃料電池車属性情報、稼働情報、維持管理情報、水素系統保全情報、燃料電池保全情報及び異常故障情報を水素燃料電池車８０のディーラーに７１開示し、ディーラー７１からの保全情報を利用者又は入出力端末２７にフィードバックする、利用者情報管理サーバ５６を備えて構成される。

本エネルギーシステム１０において、電解式水素製造装置２０の設置場所に、さらに、電解式水素製造装置２０への供給水を貯蔵する水槽２４からの飲料水給水栓９７、水素発電装置９４による電源を用いた通信装置９４、モニターカメラ９６、照明装置９５及び非常電源コンセント９８を備える防災拠点設備を備えて構成されている。

図１の本エネルギーシステム１０における課金サーバ、管理サーバ、監視サーバ、エネルギー由来監視サーバ、バッファ運用サーバ、先物販売管理サーバ、由来認証サーバ、電解水素設備維持管理サーバ、ユニバーサルサービス管理サーバ又は利用者情報管理サーバは、透過型ルーター又は透過型スイッチを介して通信を行う通信機構成となっており、該通信機に送られてきたパケットを着信させる前にパケット内の情報を検索し不要なパケットは破棄もしくは宛先を変更して通過させるとともに情報に問題ないときはパケットに対する応答を行うことができる。したがって、悪意あるパケットが多数送受信されているインターネット内において該通信機構成を用いることにより自ら必要なパケットのみを選択し着信させることができる。そのため該通信機の機能を止めようとするサイバーアタックなどを回避し、インターネット３２を、専用回線を設置したことと同様に使用することができる。さらに、これらの監視制御状況の内容が管理事務所７０に報告できる機能を有するので、アタック状況などの即時把握が可能であり、さらにセキュリティー性を向上させることができるようになっている。

以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

１０エネルギーシステム、１１風力発電装置、１２太陽光発電装置、１３
波力発電装置、２０電解式水素製造装置、２１電解水素製造部、２２水素貯蔵タンク部、２３水素譲渡用ディスペンサ装置部、２４水槽、２５コントローラ、２６無線基地局、２７入出力端末、２８データロガー、３０送電ネットワーク、３１託送、３２インターネット、３３送電ネットワークとの電力授受、４０管理システム、４１課金サーバ、４２管理サーバ、４３監視サーバ、５０エネルギー由来監視サーバ、５２先物販売管理サーバ、５３由来認証サーバ、５４電解水素設備維持管理サーバ、５５ユニバーサルサービス管理サーバ、５６利用者情報管理サーバ、６０バッファ運用サーバ、６１電気バッファ装置（出力側）、６２電気バッファ装置（ネットワーク側）、６３電気バッファ装置（入力側）、７０管理事務所、７１水素燃料電池車ディーラー、８０水素燃料電池車、８１利用者携帯端末、８２水素発電装置、９０水素センサ、９１温度センサ、９２感震器、９３水素発生装置、９４通信装置、９５照明装置、９６モニターカメラ、９７飲料水給水栓、９８非常コンセント。

前記エネルギーシステムは、前記電解式水素製造装置には、さらに、
前記通信ネットワークに接続された、利用者携帯端末の無線基地局、利用者の水素又は酸素の購入手続きの入出力端末、及び利用者の水素燃料電池車又は水素発電装置における維持管理情報の入出力端末、を備えるとともに、利用者情報管理サーバを備えてもよく、
前記利用者情報管理サーバは、
前記課金サーバからの、電解式水素製造装置の水素譲渡用ディスペンサ装置部から譲渡するエネルギー由来がわかる水素又は水素及び酸素の在庫情報を、並びに、
前記無線基地局又は前記入出力端末経由で、
利用者の、エネルギー由来を含む水素又は酸素の購入と手続きの情報、燃料電池車の属性情報、稼働情報、維持管理情報、水素系統保全情報、燃料電池保全情報及び異常故障情報を、
収集し、ロギングし、分析するとともに、
前記利用者携帯端末又は利用者の水素燃料電池車の情報端末に、エネルギー由来を含む水素又は酸素の購入結果の情報と、
又はナビゲーションのロケーション部からの入力情報により移動中の利用者に、近傍の前記水素譲渡用ディスペンサ装置部を有する水素ステーションの設置場所と走行ルート及び、そのディスペンサによる水素供給可能量の情報と、を出力し、
前記利用者の、燃料電池車の属性情報、稼働情報、維持管理情報、水素系統保全情報、燃料電池保全情報及び異常故障情報を前記水素燃料電池車のディーラーに出力し、前記ディーラーからの保全情報を利用者又は前記入出力端末にフィードバックすることを特徴とする。

Claims

再生可能エネルギーにより発電し、発電された電気を近傍の電力会社の送電ネットワークから託送する複数の発電装置と、
前記送電ネットワークに接続され、前記発電装置から託送された電気を受け取って、受け取った電気により水素、又は水素及び酸素を製造する電解式水素製造装置と、
前記発電装置を管理する事業者に与える対価を管理する課金サーバをさらに備え、
前記課金サーバは、前記電解式水素製造装置により製造された水素又は酸素を利用者に譲渡することにより得られる対価を管理する水素売価管理部と、前記送電ネットワークによる託送に要する費用を管理する託送費用管理部とを備え、
前記送電ネットワークの送電状況を管理する管理サーバをさらに備え、
前記管理サーバは、
前記送電ネットワーク全体の信頼性が確保される範囲内で、前記発電装置から託送する電気の授受時間を調整する調整部を備えるエネルギーシステムであって、
該エネルギーシステムの運用を監視する監視サーバをさらに備え、
前記監視サーバは、
通信ネットワークを介して前記発電装置から前記発電装置の状態情報を取得する発電状態取得部と、
通信ネットワークを介して前記電解式水素製造装置から水素又は酸素の製造情報を取得する製造情報取得部と、
前記発電装置の状態情報及び前記電解式水素製造装置の製造情報を分析して、前記発電装置及び前記電解式水素製造装置の運転制御の内容を決定する分析部と、
前記通信ネットワークを介して前記発電装置又は前記電解式水素製造装置に前記分析部による分析情報又は運転制御情報を送信する送信部と、を備えるエネルギーシステムに、さらに、
エネルギー由来監視サーバ、電気を一時的に貯留する電気バッファ装置及びバッファ運用サーバを備え、
前記エネルギー由来監視サーバは、
通信ネットワークを介して、前記課金サーバから前記複数の発電装置から前記電解式水素製造装置への種別再生可能エネルギーの託送電力内訳情報を受け取り、さらに利用者に譲渡した水素又は水素及び酸素の質量とその由来の電力内訳情報を受け取る由来受信部を備え、
受け取った電力内訳情報を分析することで、前記電解式水素製造装置が製造した水素又は水素及び酸素、及び利用者に譲渡した水素又は水素及び酸素について、個別の発電装置ごとの発電装置別由来質量、発電装置の存する地域ごとの地域別由来質量及び再生可能エネルギーの種類別の種類別質量の製造と譲渡の履歴を分析集計した由来分析情報を作成してロギングする由来分析部を備えるとともに、前記由来分析情報を前記課金サーバに送る由来送信部と、を備え、
前記電気バッファ装置は、
前記発電装置とその発電電気を託送する送電ネットワークと前記電解式水素製造装置の間に設置され、
前記バッファ運用サーバは、
前記発電装置から送電ネットワークを経由して電解式水素製造装置に託送される電気の一部又は全部に対して、通信ネットワークを介して、前記管理サーバからの託送電気情報、前記監視サーバからの前記発電装置及び前記電解式水素製造装置の運転制御情報から、再生可能エネルギーにより発電された電気が電解式水素製造装置の製造能力を超えるときにバッファリングして捨電を抑え、不足しているときはバッファリングされた電気を用いることで水素又は水素及び酸素の製造の効率を高めるように、
前記電気バッファ装置の電気の授受時間と量とを決定するバッファリング分析部と、該決定内容情報を前記管理サーバ及び前記監視サーバに送信する、バッファ内容送信部
とを、備えることを特徴とするエネルギーシステム。
請求項１に記載のエネルギーシステムにおいて、さらに、前記電解式水素製造装置にて製造する水素又は水素及び酸素を、由来エネルギー比率に従った所定の単価又は販売時の時価であらかじめ販売し、将来の所定の日時に現物を引き渡す管理を行う、通信ネットワークに接続され、前記課金サーバ及び前記エネルギー由来監視サーバと通信する先物販売管理サーバを備えることを特徴とするエネルギーシステム。
請求項１又は請求項２のうちいずれか１項に記載の、エネルギーシステムにおいて、
さらに、利用者に譲渡される水素又は水素及び酸素を製造するとき前記電解式水素製造装置に託送された電気が、再生可能エネルギーの種類別発電割合がわかること、特定された発電装置によるものであること又は特定された地域の発電装置によるものであることを、前記エネルギー由来監視サーバからの情報から、監査可能であることによるエネルギー由来認証をおこない認証情報を前記課金サーバに出力する由来認証サーバを備えることを特徴とするエネルギーシステム。
請求項１から請求項３のうちいずれか１項に記載の電気バッファ装置は、前記発電装置の出力側に備える出力側の電気バッファ装置であることを特徴とするエネルギーシステム。
請求項１から請求項３のうちいずれか１項に記載の電気バッファ装置は、前記発電装置又は前記電解式水素製造装置と送電ネットワークを経由して接続して設置されるネットワーク側の電気バッファ装置であることを特徴とするエネルギーシステム。
請求項１から請求項３のうちいずれか１項に記載の電気バッファ装置は、電解式水素製造装置の入力側に設置される入力側の電気バッファ装置であることを特徴とするエネルギーシステム。
請求項１から請求項６のうちいずれか１項に記載の電気バッファ装置は蓄電池装置、コンデンサ装置、フライホイール装置、揚水発電施設及び仮想バッファとしての一般電気事業者、から選ばれた１又は複数の組み合わせからなり、
前記仮想バッファは一般電気事業者に再生可能エネルギー由来の電気を一般電気として渡し、前記渡した電気量の分は一般電気を受け取るときに再生可能エネルギー由来の電気とすることにより電気の授受時間と量とを決定して制御することで管理する仮想バッファであることを特徴とするエネルギーシステム。
請求項１から請求項７のうちいずれか１項に記載のエネルギーシステムにおいて、前記電解式水素製造装置は、アンモニア電解合成装置であり、前記水素はアンモニアであることを特徴とするエネルギーシステム。
請求項１から請求項７のうちいずれか１項に記載のエネルギーシステムにおいて、さらに、前記電解式水素製造装置及びさらに前記電解式水素製造装置の構成部である電解水素製造部、水素貯蔵タンク部及び水素譲渡用ディスペンサ装置部の設備属性情報、設備稼働情報、水素製造量情報、事故故障情報、設備劣化情報、水素センサ濃度情報、異常温度情報、モニター画像情報及び感震情報を取得してロギングするとともに、保全及び異常情報を作成して管理事務所の端末に送信する維持管理情報部と、前記電解水素製造部、前記水素貯蔵タンク部及び前記水素譲渡用ディスペンサ装置部の装置の設備償却費用、運転費用及び維持管理費用情報を前記課金サーバに送信する装置費用管理部と、を備える電解水素設備維持管理サーバを備えることを特徴とするエネルギーシステム。
請求項９に記載のエネルギーシステムにおいて、さらに水素又は水素及び酸素の譲渡費用が、前記電解式水素製造装置の前記水素譲渡用ディスペンサ装置部が設置されているロケーション、設置時期、規模、利用者数によって、当該利用者の一部が不利にならないように、前記課金サーバから前記電解水素設備維持管理サーバからの管理費用情報を送受信部にて受信して分析し、エネルギーシステムを構成する設備機器の経費負担を統合して管理することにより、ディスペンサ装置部ごとに経費管理を行い採算ディスペンサ装置部から不採算ディスペンサ装置部に金額補填する調整管理を行うことにより又は利用者にユニバーサルサービス料として水素又は水素及び酸素の譲渡料金に上乗せして上乗せ金額を交付金として不採算ディスペンサ部に配布する管理を行うことにより、各ディスペンサ装置部での水素譲渡単価費用の平準設定を行い、平準化管理情報としてロギングする平準化分析設定部を備えるとともに、前記平準化管理情報を前記課金サーバに送信する前記送受信部を備える、ユニバーサルサービス管理サーバを備えることを特徴とするエネルギーシステム。
請求項１から請求項７、請求項９又は請求項１０のうちいずれか１項に記載のエネルギーシステムにおいて、
前記電解式水素製造装置には、さらに、
前記通信ネットワークに接続された、利用者携帯端末の無線基地局、利用者の水素又は酸素の購入手続きの入出力端末、及び利用者の水素燃料電池車又は水素発電装置における維持管理情報の入出力端末、をさらに備えるとともに、
前記利用者情報管理サーバは、
前記課金サーバからの、電解式水素製造装置の水素譲渡用ディスペンサ装置部から譲渡するエネルギー由来がわかる水素又は水素及び酸素の在庫情報を、並びに、
前記無線基地局又は前記入出力端末経由で、
利用者の、エネルギー由来を含む水素又は酸素の購入と手続きの情報、燃料電池車の属性情報、稼働情報、維持管理情報、水素系統保全情報、燃料電池保全情報及び異常故障情報を、
収集し、ロギングし、分析するとともに、
前記利用者携帯端末又は利用者の水素燃料電池車の情報端末に、エネルギー由来を含む水素又は酸素の購入結果の情報と、
又はナビゲーションのロケーション部からの入力情報により移動中の利用者に、近傍の前記水素譲渡用ディスペンサ装置部を有する水素ステーションの設置場所と走行ルート及び、そのディスペンサによる水素供給可能量の情報と、を出力し、
前記利用者の、燃料電池車の属性情報、稼働情報、維持管理情報、水素系統保全情報、燃料電池保全情報及び異常故障情報を前記水素燃料電池車のディーラーに出力し、前記ディーラーからの保全情報を利用者又は前記入出力端末にフィードバックする、
利用者情報管理サーバを備えることを特徴とするエネルギーシステム。
請求項１から請求項７並びに請求項９から請求項１１のうちいずれか１項に記載の課金サーバ、管理サーバ、監視サーバ、エネルギー由来監視サーバ、バッファ運用サーバ、先物販売管理サーバ、由来認証サーバ、電解水素設備維持管理サーバ、ユニバーサルサービス管理サーバ又は利用者情報管理サーバは、さらに、セキュリティー性向上のため透過型ルーター又は透過型スイッチを介して通信を行うことを特徴とするエネルギーシステム。
請求項１から請求項７並びに請求項９から請求項１２のうちいずれか１項に記載の課金サーバ、管理サーバ、監視サーバ、エネルギー由来監視サーバは、バッファ運用サーバ、先物販売管理サーバ、由来認証サーバ、電解水素設備維持管理サーバ、ユニバーサルサービス管理サーバ又は利用者情報管理サーバは、さらに、常に出入力に関して監視及び制御が可能で、さらに監視制御状況の内容が、センター、利用者、行政に報告できるサーバであることを特徴とするエネルギーシステム。
請求項１から請求項７並びに請求項９から請求項１３のうちいずれか１項に記載のエネルギーシステムにおいて、前記電解式水素製造装置の設置場所に、さらに、電解式水素製造装置への供給水を貯蔵する水槽水からの飲料水給水栓、水素燃料電池による発電装置又は畜電池による電源を用いた通信装置、モニターカメラ、照明装置及び非常電源コンセント装置を備える防災拠点設備を備えることを特徴とするエネルギーシステム。
再生可能エネルギーにより発電し、発電された電気を近傍の電力会社の送電ネットワークから託送する複数の発電装置と、
前記送電ネットワークに接続され、前記発電装置から託送された電気を受け取って、受け取った電気により水素、又は水素及び酸素を製造する電解式水素製造装置と、
前記発電装置を管理する事業者に与える対価を管理する課金サーバをさらに備え、
前記課金サーバは、前記電解式水素製造装置により製造された水素又は酸素を利用者に譲渡することにより得られる対価を管理する水素売価管理部と、前記送電ネットワークによる託送に要する費用を管理する託送費用管理部とを備え、
前記送電ネットワークの送電状況を管理する管理サーバをさらに備え、
前記管理サーバは、
前記送電ネットワーク全体の信頼性が確保される範囲内で、前記発電装置から託送する電気の授受時間を調整する調整部を備えるエネルギーシステムであって、
該エネルギーシステムの運用を監視する監視サーバをさらに備え、
前記監視サーバは、
通信ネットワークを介して前記発電装置から前記発電装置の状態情報を取得する発電状態取得部と、
通信ネットワークを介して前記電解式水素製造装置から水素又は酸素の製造情報を取得する製造情報取得部と、
前記発電装置の状態情報及び前記電解式水素製造装置の製造情報を分析して、前記発電装置及び前記電解式水素製造装置の運転制御の内容を決定する分析部と、
前記通信ネットワークを介して前記発電装置又は前記電解式水素製造装置に前記分析部による分析情報又は運転制御情報を送信する送信部と、を備えるエネルギーシステムにおいて、
さらに備えるエネルギー由来監視サーバ及びバッファシステムであって、
前記エネルギー由来監視サーバは、
通信ネットワークを介して、前記課金サーバから前記複数の発電装置から前記電解式水素製造装置への種別再生可能エネルギーの託送電力内訳情報を受け取り、さらに利用者に譲渡した水素又は水素及び酸素の質量とその由来の電力内訳情報を受け取る由来受信部を備え、
受け取った電力内訳情報を分析することで、前記電解式水素製造装置が製造した水素又は水素及び酸素、及び利用者に譲渡した水素又は水素及び酸素について、個別の発電装置ごとの発電装置別由来質量、発電装置の存する地域ごとの地域別由来質量及び再生可能エネルギーの種類別の種類別質量の製造と譲渡の履歴を分析集計した由来分析情報を作成してロギングする由来分析部を備えるとともに、
前記由来分析情報を前記課金サーバに送る由来送信部を備え、
前記バッファシステムは、
前記発電装置とその発電電気を託送する送電ネットワークと前記電解式水素製造装置の間に設置される電気を一時的に貯留する電気バッファ装置を備え、さらに、
前記発電装置から送電ネットワークを経由して電解式水素製造装置に託送される電気の一部又は全部に対して、前記管理サーバからの託送電気情報により、再生可能エネルギーにより発電された電気が電解式水素製造装置の製造能力を超えるときにバッファリングして捨電を抑え、不足しているときはバッファリングされた電気を用いることで水素又は水素及び酸素の製造の効率を高めるように、前記電気バッファ装置の電気の授受時間と量とを決定して決定制御内容情報を前記管理サーバに送信する、バッファ運用サーバと、を備える、
ことを特徴とする前記エネルギー由来監視サーバ及びバッファシステム。
請求項１５に記載のエネルギー由来監視サーバ及びバッファシステムに、
さらに備える先物販売管理サーバであって、
電解式水素製造装置にて製造する水素又は水素及び酸素を、由来エネルギー比率に従った所定の単価又は販売時の時価であらかじめ販売し、将来の所定の日時に現物を引き渡す管理を行うことを特徴とする、通信ネットワークに接続され、前記課金サーバと通信する先物販売管理サーバ。
請求項１５に記載のエネルギー由来監視サーバ及びバッファシステムに、
さらに備える由来認証サーバであって、
利用者に譲渡される水素又は水素及び酸素を製造するとき前記電解式水素製造装置に託送された電気が、再生可能エネルギーの種類別発電割合がわかること、特定された発電装置によるものであること又は特定された地域の発電装置によるものであることを、エネルギー由来監視サーバからの情報から、監査可能であることによるエネルギー由来認証をおこない認証情報を出力することを特徴とする前記由来認証サーバ。
請求項１５に記載の電気バッファ装置は、前記発電装置の出力側に備える出力側の電気バッファ装置であることを特徴とする、エネルギー由来監視サーバ及びバッファシステム。
請求項１５に記載の電気バッファ装置は、前記発電装置又は前記電解式水素製造装置と送電ネットワークを経由して接続して設置されるネットワーク側の電気バッファ装置であることを特徴とする、エネルギー由来監視サーバ及びバッファシステム。
請求項１５に記載の電気バッファ装置は、電解式水素製造装置の入力側に設置される入力側の電気バッファ装置であることを特徴とする、エネルギー由来監視サーバ及びバッファシステム。
請求項１５又は請求項１８から請求項２０のうちいずれか１項に記載の電気バッファ装置は蓄電池装置、コンデンサ装置、フライホイール装置、揚水発電施設及び仮想バッファとしての一般電気事業者、から選ばれた１又は複数の組み合わせからなり、
前記仮想バッファは一般電気事業者に再生可能エネルギー由来の電気を一般電気として渡し、前記渡した電気量の分は一般電気を受け取るときに再生可能エネルギー由来の電気とすることにより電気の授受時間と量とを決定して制御することで管理する仮想バッファであることを特徴とする、エネルギー由来監視サーバ及びバッファシステム。
請求項１５又は請求項１８から請求項２１のうちいずれか１項に記載のエネルギー由来監視サーバ及びバッファシステムに、
さらに備える電解水素設備維持管理サーバであって、
前記電解式水素製造装置及びさらに前記電解式水素製造装置の構成部である電解水素製造部、水素貯蔵タンク部及び水素譲渡用ディスペンサ装置部の設備属性情報、設備稼働情報、水素製造量情報、事故故障情報、設備劣化情報、水素センサ濃度情報、異常温度情報、モニター画像情報及び感震情報を取得してロギングするとともに、保全及び異常情報を作成して管理事務所の端末に送信する維持管理情報部と、前記電解水素製造部、前記水素貯蔵タンク部及び前記水素譲渡用ディスペンサ装置部の装置の設備償却費用、運転費用及び維持管理費用情報を前記課金サーバに送信する装置費用管理部と、を備えることを特徴とする電解水素設備維持管理サーバ。
請求項２２に記載の電解水素設備維持管理サーバに、
さらに備えるユニバーサルサービス管理サーバであって、
水素又は水素及び酸素の譲渡費用が、前記電解式水素製造装置の前記水素譲渡用ディスペンサ装置部が設置されているロケーション、設置時期、規模、利用者数によって、当該利用者の一部が不利にならないように、前記課金サーバから前記電解水素設備維持管理サーバからの管理費用情報を送受信部にて受信して分析し、エネルギーシステムを構成する設備機器の経費負担を統合して管理することにより、ディスペンサ装置部ごとに経費管理を行い採算ディスペンサ装置部から不採算ディスペンサ装置部に金額補填する調整管理を行うことにより又は利用者にユニバーサルサービス料として水素又は水素及び酸素の譲渡料金に上乗せして上乗せ金額を交付金として不採算ディスペンサ部に配布する管理を行うことにより、各ディスペンサ装置部での水素譲渡単価費用の平準設定を行い、平準化管理情報としてロギングする平準化分析設定部を備えるとともに、前記平準化管理情報を前記課金サーバに送信する前記送受信部を備えることを特徴とするユニバーサルサービス管理サーバ。
請求項２２に記載の電解式水素製造装置と電解水素設備維持管理サーバに、
さらに備える入出力端末と利用者情報管理サーバであって、
請求項２２に記載の電解式水素製造装置には、
前記通信ネットワークに接続された、利用者携帯端末の無線基地局、利用者の水素又は酸素の購入手続きの入出力端末、及び利用者の水素燃料電池車又は水素発電装置における維持管理情報の入出力端末、をさらに備えるとともに、
前記利用者情報管理サーバは、
前記課金サーバからの、電解式水素製造装置の水素譲渡用ディスペンサ装置部から譲渡するエネルギー由来がわかる水素又は水素及び酸素の在庫情報を、並びに、
前記無線基地局又は前記入出力端末経由で、
利用者の、エネルギー由来を含む水素又は酸素の購入と手続きの情報、燃料電池車の属性情報、稼働情報、維持管理情報、水素系統保全情報、燃料電池保全情報及び異常故障情報を、
収集し、ロギングし、分析するとともに、
前記利用者携帯端末又は利用者の水素燃料電池車の情報端末に、エネルギー由来を含む水素又は酸素の購入結果の情報と、
又はナビゲーションのロケーション部からの入力情報により移動中の利用者に、近傍の前記水素譲渡用ディスペンサ装置部を有する水素ステーションの設置場所と走行ルート及び、そのディスペンサによる水素供給可能量の情報と、を出力し、
前記利用者の、燃料電池車の属性情報、稼働情報、維持管理情報、水素系統保全情報、燃料電池保全情報及び異常故障情報を前記水素燃料電池車のディーラーに出力し、前記ディーラーからの保全情報を利用者又は前記入出力端末にフィードバックすることを特徴とする、
前記入出力端末と、前記利用者情報管理サーバ。
請求項１５から請求項１８並びに請求項２２から請求項２４のうちいずれか１項に記載のエネルギー由来認証サーバ、バッファ運用サーバ、先物販売管理サーバ、由来認証サーバ、電解水素設備維持管理サーバ、ユニバーサルサービス管理サーバ又は利用者情報管理サーバは、さらに、セキュリティー性向上のため透過型ルーター又は透過型スイッチを介して通信を行うことを特徴とする、エネルギー由来認証サーバ、バッファ運用サーバ、先物販売管理サーバ、由来認証サーバ、電解水素設備維持管理サーバ、ユニバーサルサービス管理サーバ又は利用者情報管理サーバ。
請求項１５から請求項１８並びに請求項２２から請求項２５のうちいずれか１項に記載のエネルギー由来認証サーバ、バッファ運用サーバ、先物販売管理サーバ、由来認証サーバ、電解水素設備維持管理サーバ、ユニバーサルサービス管理サーバ又は利用者情報管理サーバは、さらに、
常に出入力に関して監視及び制御が可能で、さらに監視制御状況の内容が、センター、利用者、行政に報告できるサーバであることを特徴とする、エネルギー由来認証サーバ、バッファ運用サーバ、先物販売管理サーバ、由来認証サーバ、電解水素設備維持管理サーバ、ユニバーサルサービス管理サーバ又は利用者情報管理サーバ。